不确定非线性系统的自适应反演终端滑模控制 被引量：33

1

作者 郑剑飞 冯勇 +1 位作者 郑雪梅 杨旭强 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期410-414,共5页

针对一类参数严格反馈型不确定非线性系统,本文提出一种自适应反演终端滑模控制方法.反演控制的前n?1步结合自适应律估计系统的未知参数,第n步采用非奇异终端滑模,使系统最后一个状态有限时间内收敛.利用微分估计器获得误差系统状态的导... 针对一类参数严格反馈型不确定非线性系统,本文提出一种自适应反演终端滑模控制方法.反演控制的前n?1步结合自适应律估计系统的未知参数,第n步采用非奇异终端滑模,使系统最后一个状态有限时间内收敛.利用微分估计器获得误差系统状态的导数,并设计了高阶滑模控制律,去除控制抖振,使系统对于匹配和非匹配不确定性均具有鲁棒性.同自适应反演线性滑模方法相比,所提方法提高了系统的收敛速度和稳态跟踪精度,并且控制信号更加平滑.仿真结果验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 自适应控制 反演 终端滑模控制 高阶滑模控制 鲁棒性

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自适应反演滑模控制在火箭炮交流伺服系统中的应用 被引量：35

2

作者 郭亚军 王晓锋 +1 位作者 马大为 乐贵高 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期493-497,共5页

针对某火箭炮俯仰运动的位置控制问题,采用了一种自适应反演滑模控制方法。自适应反演控制律保证了闭环系统最终有界,使伺服系统能够全局渐进跟踪参考位置指令,从而达到交流伺服系统稳定跟踪控制的目的,滑模控制抑制了模型参数摄动和外... 针对某火箭炮俯仰运动的位置控制问题,采用了一种自适应反演滑模控制方法。自适应反演控制律保证了闭环系统最终有界,使伺服系统能够全局渐进跟踪参考位置指令,从而达到交流伺服系统稳定跟踪控制的目的,滑模控制抑制了模型参数摄动和外界干扰的影响。通过不同条件下的仿真研究,分析了自适应机制和滑模控制在运动控制中的作用,结果表明该方法具有较强的适应性及鲁棒性。 展开更多

关键词 自动控制技术 火箭炮 滑模控制 自适应反演 永磁同步电动机

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自主水下航行器轴向运动的自适应反演滑模控制 被引量：12

3

作者 高剑 徐德民 +2 位作者 李俊 严卫生 张福斌 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期552-555,共4页

研究了自主水下航行器在未知海流作用下的轴向运动跟踪控制问题,采用非线性反演设计技术,引入自适应机制在线估计未知海流速度和模型参数,用滑模控制克服系统中的未建模动态特性,保证了轴向位置跟踪误差的全局渐近稳定性。仿真结果表明... 研究了自主水下航行器在未知海流作用下的轴向运动跟踪控制问题,采用非线性反演设计技术,引入自适应机制在线估计未知海流速度和模型参数,用滑模控制克服系统中的未建模动态特性,保证了轴向位置跟踪误差的全局渐近稳定性。仿真结果表明,该自适应反演滑模控制具有良好的鲁棒性和自适应性。 展开更多

关键词 自主水下航行器 轴向运动控制 未知海流 自适应反演滑模控制

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BTT导弹的自适应滑模反演控制设计 被引量：28

4

作者 朱凯 齐乃明 秦昌茂 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期769-773,共5页

针对具有非匹配不确定性的BTT导弹非线性动力学模型,结合反演控制、自适应控制和滑模控制方法,设计了一种新颖的BTT导弹自适应反演滑模控制器。反演设计的每一步中均采用具有范数型切换函数的连续滑模控制律,并采用自适应算法对不确定... 针对具有非匹配不确定性的BTT导弹非线性动力学模型,结合反演控制、自适应控制和滑模控制方法,设计了一种新颖的BTT导弹自适应反演滑模控制器。反演设计的每一步中均采用具有范数型切换函数的连续滑模控制律,并采用自适应算法对不确定性的上界进行估计。将虚拟控制量的导数作为不确定性处理,利用自适应滑模控制的鲁棒性对其进行补偿,解决了"计算膨胀"问题,简化了控制系统的设计,并且设计中无需事先已知气动参数摄动的上界。采用Lyapunov稳定性理论证明了跟踪误差最终有界。仿真结果显示了本文设计方法的有效性。 展开更多

关键词 BTT导弹 反演控制 滑模控制 自适应律 不确定性

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电液比例式推进系统的自适应反演滑模控制 被引量：9

5

作者 周锋 顾临怡 +1 位作者 罗高生 陈宗恒 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1111-1118,共8页

针对电液比例阀驱动的水下推进系统存在液压系统强非线性、易受外界温度压力以及水动力性能变化引起的参数不确定性的问题,提出一种自适应反演滑模控制方法.该方法结合实验辨识和自适应参数控制器设计方法分别对电液比例复杂耦合系统和... 针对电液比例阀驱动的水下推进系统存在液压系统强非线性、易受外界温度压力以及水动力性能变化引起的参数不确定性的问题,提出一种自适应反演滑模控制方法.该方法结合实验辨识和自适应参数控制器设计方法分别对电液比例复杂耦合系统和不确定系统参数进行简化分析和在线估计,使用李雅普诺夫稳定性理论保证了系统全局渐近稳定以及系统状态的有界性.以国家发展高科技计划4 500米级深海作业系统-"海马号"ROV的螺旋桨推进系统为研究对象,使用提出的控制方法与传统PID控制器进行对比试验.仿真和水池试验结果表明,所设计的自适应反演滑模控制器对参数变化以及未知外界干扰具有较强的鲁棒性,可以很好地跟踪螺旋桨转速参考轨迹,获得较好的稳态控制精度和动态性能;同时修正后的参数估计能够保证在外界未知干扰下估计参数的有界性. 展开更多

关键词 电液比例阀 推进系统 参数自适应 滑模控制 反演控制

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基于自适应模糊滑模的复合控制导弹制导控制一体化反演设计 被引量：11

6

作者 王昭磊 王青 +1 位作者 冉茂鹏 董朝阳 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期78-86,共9页

针对姿控式直接力/气动力复合控制导弹,提出一种基于滑模反演控制的制导控制一体化控制律。通过引入指令滤波器,避免了传统反演设计存在的计算膨胀问题;设计自适应模糊逼近器对系统不确定函数进行逼近,并构造误差滑模面来补偿模糊逼近... 针对姿控式直接力/气动力复合控制导弹,提出一种基于滑模反演控制的制导控制一体化控制律。通过引入指令滤波器,避免了传统反演设计存在的计算膨胀问题;设计自适应模糊逼近器对系统不确定函数进行逼近,并构造误差滑模面来补偿模糊逼近误差及有界干扰对系统的影响,通过在线自适应调整控制律参数实现系统的鲁棒性。具体的数值算例仿真计算表明:在目标机动的情况下,所设计的一体化制导控制系统具有较强的抗干扰能力,在保证系统稳定的同时可达到满意的制导控制效果。 展开更多

关键词 控制科学与技术 复合控制 制导控制一体化 反演控制 滑模控制 自适应模糊控制

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基于反演设计的机器人自适应动态滑模控制 被引量：6

7

作者 王洪瑞 冯玉东 +1 位作者 刘秀玲 冯展芳 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2010年第8期211-213,共3页

针对机器人跟踪控制问题,设计了一种新型的动态滑模控制器,采用反演(backstepping)方法设计一种新的切换函数,将不连续项转移到了控制的一阶导数中,得到了输入的平滑性的动态滑模控制律。该控制律能保证轨迹跟踪误差的快速收敛性和参数... 针对机器人跟踪控制问题,设计了一种新型的动态滑模控制器,采用反演(backstepping)方法设计一种新的切换函数,将不连续项转移到了控制的一阶导数中,得到了输入的平滑性的动态滑模控制律。该控制律能保证轨迹跟踪误差的快速收敛性和参数不确定的鲁棒性,仿真实例验证了该控制算法的有效性。 展开更多

关键词 机器人 滑模控制 反演设计 自适应

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永磁球形电机的自适应反演滑模控制 被引量：6

8

作者 过希文 王群京 +3 位作者 李国丽 钱喆 文彦 赵双双 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期59-64,共6页

针对非线性、强耦合、直驱型的永磁球形电机动力学系统,设计了一种自适应反演滑模控制器。首先,通过拉格朗日第二方程以及卡尔丹角坐标变换建立永磁球形电机的转子动力学方程。然后,将反演设计方法和滑模控制有机结合抑制外界扰动和参... 针对非线性、强耦合、直驱型的永磁球形电机动力学系统,设计了一种自适应反演滑模控制器。首先,通过拉格朗日第二方程以及卡尔丹角坐标变换建立永磁球形电机的转子动力学方程。然后,将反演设计方法和滑模控制有机结合抑制外界扰动和参数摄动的影响。其中,基于类李雅普诺夫方法获得外界扰动上界的自适应律,并采用一种新颖的趋近律消除抖振问题。最后,仿真结果对比证实:该控制器不仅能保证永磁球形电机动力学系统高精度的轨迹跟踪、快速的动态响应,而且对外界扰动具有较强的鲁棒性。 展开更多

关键词 永磁球形电机 自适应反演 滑模控制 动力学建模

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不确定非完整AGV的自适应反演滑模控制 被引量：7

9

作者 叶锦华 李迪 +1 位作者 叶峰 赖乙宗 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期32-37,43,共7页

提出了一种(2,0)型受非完整约束的自动导向车(AGV)的轨迹跟踪控制方案.该方案针对AGV复杂非线性动力学系统,应用输入-输出非线性反馈控制进行线性化,针对AGV的模型参数不确定性和外部未知干扰,结合从执行器输出的总体不确定动力学模型,... 提出了一种(2,0)型受非完整约束的自动导向车(AGV)的轨迹跟踪控制方案.该方案针对AGV复杂非线性动力学系统,应用输入-输出非线性反馈控制进行线性化,针对AGV的模型参数不确定性和外部未知干扰,结合从执行器输出的总体不确定动力学模型,采用基于李亚普诺夫方法设计的自适应反演滑模控制器进行伺服补偿,保证系统稳定和渐近收敛.仿真结果表明,该方案可以有效地削弱滑模控制的抖振现象,并消除模型不确定性和外部干扰对系统的影响,保证AGV快速、精确地跟踪期望轨迹. 展开更多

关键词 自动导向车 不确定系统 轨迹跟踪 自适应反演滑模控制

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临近空间高超声速飞行器自适应反演滑模控制 被引量：9

10

作者 宋超 赵国荣 李海君 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2012年第3期49-52,共4页

针对飞行器非线性动力学系统中存在的高度非线性、多变量耦合及参数不确定等特点,基于反演思想和滑模变结构控制方法,提出了一种飞行器自适应反演滑模控制器设计方法。该方法在反演设计的每一步都采用自适应滑模控制对各种不确定项及外... 针对飞行器非线性动力学系统中存在的高度非线性、多变量耦合及参数不确定等特点,基于反演思想和滑模变结构控制方法,提出了一种飞行器自适应反演滑模控制器设计方法。该方法在反演设计的每一步都采用自适应滑模控制对各种不确定项及外界干扰进行补偿,避免了累积误差,实现对制导指令的鲁棒输出跟踪,并证明了跟踪误差收敛于原点附近任意小邻域。仿真结果验证了该方法满足跟踪性能要求。 展开更多

关键词 高超声速 不确定性 反演设计 滑模控制 自适应

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基于模糊干扰观测器的自适应反演滑模控制研究 被引量：11

11

作者 刘柏廷 吴云洁 黄延福 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第8期1677-1680,共4页

摩擦等外界干扰,系统不确定性信息及参数变化对飞行仿真转台的运行造成不利影响。针对该问题,提出基于模糊干扰观测器(Fdo)的自适应反演滑模控制方案(ABSMC),在对外界干扰和不确定信息进行补偿的基础上,从稳定性出发,对不确定上界进行... 摩擦等外界干扰,系统不确定性信息及参数变化对飞行仿真转台的运行造成不利影响。针对该问题,提出基于模糊干扰观测器(Fdo)的自适应反演滑模控制方案(ABSMC),在对外界干扰和不确定信息进行补偿的基础上,从稳定性出发,对不确定上界进行自适应估计,并逐步反推出控制器。通过对某型仿真转台进行仿真,得知该方案与普通滑模控制(SMC)方案相比,具有更高的跟踪精度,并极大的提高了对外界干扰,系统不确定信息和参数变化的鲁棒性。 展开更多

关键词 模糊干扰观测器 反演滑模控制 自适应 飞行仿真转台 鲁棒性

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基于自适应滑模控制的导弹制导与控制一体化反演设计 被引量：18

12

作者 张保群 宋申民 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2009年第5期31-35,共5页

为使导弹在末制导阶段具有更小的脱靶量和更快的响应时间,研究了导弹俯仰通道的制导与控制一体化设计问题。建立了一种较为合适的一体化模型,并将其化为了具有一般形式的含不确定量的级联系统。运用反演设计方法保证了系统全部状态的稳... 为使导弹在末制导阶段具有更小的脱靶量和更快的响应时间,研究了导弹俯仰通道的制导与控制一体化设计问题。建立了一种较为合适的一体化模型,并将其化为了具有一般形式的含不确定量的级联系统。运用反演设计方法保证了系统全部状态的稳定性,然后,为消除不确定量和外部扰动,设计了一体化自适应滑模控制器。仿真结果表明,该一体化设计方法能有效地提高导弹的制导性能。 展开更多

关键词 导弹制导 导弹控制 一体化设计 自适应滑模控制 反演控制

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农业轮式移动机器人反演自适应滑模轨迹跟踪控制 被引量：13

13

作者 彭继慎 仇文超 +2 位作者 李军锋 李逃昌 宋立业 《计算机应用与软件》 北大核心 2019年第11期86-90,共5页

为提高农业轮式移动机器人路径跟踪控制的鲁棒性,提出一种基于农业轮式移动机器人反演自适应滑模控制策略。运用反演控制设计其运动学控制律,保证位置跟踪误差渐进收敛到零;根据动力学模型,设计自适应滑模动力学控制律,实现农业轮式移... 为提高农业轮式移动机器人路径跟踪控制的鲁棒性,提出一种基于农业轮式移动机器人反演自适应滑模控制策略。运用反演控制设计其运动学控制律,保证位置跟踪误差渐进收敛到零;根据动力学模型,设计自适应滑模动力学控制律,实现农业轮式移动机器人左右轮平稳的运行;运用李雅普诺夫定理保证闭环系统的最终一致稳定性。仿真实验验证了该方法的有效性和优越性,能够实现正弦型曲线路径跟踪。 展开更多

关键词 农业轮式移动机器人 反演控制 自适应滑模 路径跟踪 动力学模型

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不同重力环境下空间机械臂轨迹跟踪的自适应反演滑模控制 被引量：6

14

作者 刘福才 李倩 +1 位作者 梁利环 侯甜甜 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期384-392,共9页

针对空间机械臂由地面装调到空间应用过程中重力的变化会对机械臂运动所需的驱动力矩及轨迹跟踪精度产生影响的问题,提出了用自适应反演滑模控制器对空间机械臂的末端进行跟踪控制的方法。该控制器根据反演原理设计,通过将重力项视为扰... 针对空间机械臂由地面装调到空间应用过程中重力的变化会对机械臂运动所需的驱动力矩及轨迹跟踪精度产生影响的问题,提出了用自适应反演滑模控制器对空间机械臂的末端进行跟踪控制的方法。该控制器根据反演原理设计,通过将重力项视为扰动并采用自适应律对扰动进行在线估计,从而使空间机械臂在地面重力及空间微重力两种环境下均能取得很好的轨迹跟踪效果。基于李雅普诺夫理论证明了这种控制的稳定性,仿真结果验证了这一控制方法的有效性。将轨迹跟踪的仿真结果与PD控制进行了比较,比较结果显示了该控制方法的优越性。 展开更多

关键词 空间机械臂 微重力 反演滑模控制 自适应 轨迹跟踪

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基于自适应反演滑模控制的AUV水平面动力定位方法 被引量：9

15

作者 高剑 徐德民 严卫生 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2007年第6期738-740,共3页

自主水下航行器(AUV)是一种高度耦合的强非线性系统,传统的定位方法采用解耦线性化模型,很难保证控制品质。本文针对未知海流作用下AUV的非线性水平面运动模型,充分利用其运动学和动力学模型的特性,提出了基于自适应反演设计方法的AUV... 自主水下航行器(AUV)是一种高度耦合的强非线性系统,传统的定位方法采用解耦线性化模型,很难保证控制品质。本文针对未知海流作用下AUV的非线性水平面运动模型,充分利用其运动学和动力学模型的特性,提出了基于自适应反演设计方法的AUV水平面动力定位算法,在线估计海流速度。仿真结果验证了跟踪控制系统的全局渐进稳定性,及对有界外部扰动的鲁棒性。 展开更多

关键词 自主水下航行器 自适应反演滑模控制 动力定位

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控制受限的BTT导弹反演自适应滑模控制研究 被引量：6

16

作者 朱凯 齐乃明 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2011年第5期1094-1097,共4页

针对具有非匹配不确定性的倾斜转弯(bank-to-turn,BTT)导弹在控制受限情况下的鲁棒控制问题,提出了一种自适应滑模反演控制方法。反演设计的每一步中,采用自适应算法对不确定性的上界进行估计,给出了具有范数型切换函数的连续的自适应... 针对具有非匹配不确定性的倾斜转弯(bank-to-turn,BTT)导弹在控制受限情况下的鲁棒控制问题,提出了一种自适应滑模反演控制方法。反演设计的每一步中,采用自适应算法对不确定性的上界进行估计,给出了具有范数型切换函数的连续的自适应滑模控制律。在实际控制量的设计中显式地考虑了控制量的饱和特性,保证了系统在控制饱和时的稳定性,并采用Lyapunov稳定性理论证明了跟踪误差最终有界。仿真结果表明,在气动参数摄动和控制量存在饱和的情况下,本文的控制方法仍能快速、准确地跟踪指令信号,具有较强的鲁棒性。 展开更多

关键词 倾斜转弯导弹 控制饱和 反演控制 滑模控制 自适应律

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无人驾驶机器人机械腿非线性模糊自适应反演滑模控制 被引量：5

17

作者 陈刚 张介 +1 位作者 李旭 张为公 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期570-579,共10页

为了实现无人驾驶机器人机械腿位置精确跟踪及提高车速跟踪精度,针对机械腿受到的非线性干扰,提出了一种基于非线性干扰观测器的机械腿模糊自适应反演滑模控制方法.首先,通过对机械腿机构操纵踏板时的位置运动分析,建立了机械腿运动学模... 为了实现无人驾驶机器人机械腿位置精确跟踪及提高车速跟踪精度,针对机械腿受到的非线性干扰,提出了一种基于非线性干扰观测器的机械腿模糊自适应反演滑模控制方法.首先,通过对机械腿机构操纵踏板时的位置运动分析,建立了机械腿运动学模型,构建了考虑运动副非线性摩擦的机械腿动力学模型,描述了机械腿关节间摩擦力矩与相对速度之间的关系,求得了摩擦参数.接着,设计了油门/制动机械腿切换控制器和非线性干扰观测器.最后,针对观测误差以及其他不确定干扰,设计了模糊自适应反演滑模控制器,进行了李雅普诺夫稳定性分析.实验结果表明,所提方法有效削减了控制输出的抖振,且相较于未对摩擦进行补偿的情况,机械腿位置最大跟踪误差从5.5×10^-2 rad减小为1.1×10^-3 rad,最大车速跟踪误差从2.21 km/h减小为1.91 km/h.基于干扰观测器的机械腿模糊自适应反演滑模控制方法能够有效提高机械腿跟踪精度与车速跟踪精度. 展开更多

关键词 无人驾驶机器人 摩擦干扰 模糊自适应反演滑模控制 非线性干扰观测器

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非线性系统的反演自适应动态滑模控制 被引量：6

18

作者 李春华 孙约 罗琦 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2009年第1期185-187,共3页

为削弱非线性系统中由滑模控制引起的抖振现象,提出自适应动态滑模控制方案。动态滑模方法是通过设计新的切换函数或将常规滑模变结构控制中的切换函数通过微分环节构成新的切换函数,该切换函数与系统控制输入的一阶或高阶导数有关,可... 为削弱非线性系统中由滑模控制引起的抖振现象,提出自适应动态滑模控制方案。动态滑模方法是通过设计新的切换函数或将常规滑模变结构控制中的切换函数通过微分环节构成新的切换函数,该切换函数与系统控制输入的一阶或高阶导数有关,可将不连续项转移到控制的一阶或高阶导数中去,得到在时间上本质连续的动态滑模控制律。该方案利用自适应技术和反演法,设计动态滑模控制器,有效地削弱了系统的抖振。最后仿真结果证明了该方案是正确的。 展开更多

关键词 自适应动态滑模控制 反演法 变结构控制 非线性控制 自适应技术

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机械臂位置跟踪自适应反演滑模控制律设计 被引量：4

19

作者 席雷平 朱一鸣 +1 位作者 李小民 张华英 《河北科技大学学报》 CAS 2012年第3期253-257,共5页

针对机械臂位置跟踪控制问题,设计了一种新型自适应反演滑模控制律。该方法利用机械臂各关节的位置和速度误差建立了滑模面函数,并根据反演原理设计了反演滑模控制律。然后,通过设计合适的自适应律对外部扰动进行在线补偿,降低了系统对... 针对机械臂位置跟踪控制问题,设计了一种新型自适应反演滑模控制律。该方法利用机械臂各关节的位置和速度误差建立了滑模面函数,并根据反演原理设计了反演滑模控制律。然后,通过设计合适的自适应律对外部扰动进行在线补偿,降低了系统对外部扰动的敏感性,有效地抑制了系统的抖振。最后利用Lyapunov定理证明了系统的稳定性。仿真结果说明该控制律具有较好的控制性能。 展开更多

关键词 机械臂 反演滑模控制 自适应 抖振

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参数未知非线性混沌系统的自适应反演滑模控制 被引量：3

20

作者 许化龙 闫茂德 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2005年第5期889-892,共4页

针对一类含有非匹配未知参数和非参数不确定性的混沌系统,基于自适应反演和滑模控制方法,研究自适应反演滑模控制策略,实现了不确定混沌系统的调节问题。与现有自适应控制相比,允许系统存在非匹配未知参数和非参数化的不确定性,增强了... 针对一类含有非匹配未知参数和非参数不确定性的混沌系统,基于自适应反演和滑模控制方法,研究自适应反演滑模控制策略,实现了不确定混沌系统的调节问题。与现有自适应控制相比,允许系统存在非匹配未知参数和非参数化的不确定性,增强了控制系统的鲁棒性。仿真算例证明了理论研究成果的正确性和鲁棒性。 展开更多

关键词 非线性混沌系统 自适应滑模控制 反演 鲁棒性

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